Sådan beregnes molær opløselighed fra KSP

Nogle opløste stoffer opløses lettere end andre i et opløsningsmiddel som vand, og kemikere har defineret en mængde kaldet opløselighedsproduktet (K _{sp) for at kvantificere dette. Det er produktet af koncentrationerne af ioner i opløsning, når opløsningen har nået ligevægt, og der er ikke mere opløsning af det faste stof. Selv om K sp ikke er det samme som opløseligheden af ​​det opløstende fast stof, er det relateret, og du kan let udlede opløseligheden fra K sp. For at gøre dette skal du kende dissociation-ligningen for det faste stof, som fortæller dig, hvor mange ioner det faste stof producerer, når det opløses.}

Hvordan er Ksp og Opløselighed relateret?

Ioniske forbindelser er dem, der opløses i vand. De bryder ind i positive og negative ioner, og opløseligheden af ​​det oprindelige faste stof er mængden af ​​det faste stof, der vil opløses. Det er udtrykt i mol /liter eller molaritet.

Opløselighedsproduktet K _{sp er derimod et forhold mellem produkterne af koncentrationerne af ionerne og det oprindelige faststofs opløsning, når opløsningen når ligevægt. Hvis en fast AB opdeles i A ^{+ og B -ioner i opløsning, er ligningen AB <=> A + + B - og opløselighedsproduktet er Ksp = [A +] [B -] /{AB]. Det uopløste faste AB får en koncentration på 1, så ligningen for opløselighedsproduktet bliver K sp = [A +] [B-]}}

Generelt er opløselighedsproduktet for en forbindelse A _{xB y, der opløses i overensstemmelse med ligningen A xB y <=> xA ^{+ + yB - er K sp = [A +] x [B -] y}}

Så det er vigtigt at kende dissociation ligningen, før du kan beregne K _{sp. Opløselighedsproduktet har ingen enheder i forbindelse med det, men når du konverterer til opløselighed, bruger du enheder af molaritet.}

Fremgangsmåde til konvertering fra Ksp til Opløselighed

Når du har opløselighedsproduktet for en ionforbindelse. du kan beregne opløseligheden af ​​forbindelsen så længe du kender dissociation ligningen. Den generelle procedure er denne:

Skriv ligevægtligningen og den for Ksp

For den generelle ligning A _{mB n <=> mA ^{+ + nB - udtrykket for Ksp er}}

K _{sp = [A +] ^{m [B -] n}}

Tildel en variabel

Lad mængden af ​​opløst stof opløse x være. Hver mol opløst opløses i antallet af komponentioner, der er angivet af abonnementerne i den kemiske formel. Dette sætter en koefficient foran x og hæver x multipliceret med koefficienten til den samme effekt. Ligningen for K _{sp bliver:}

K _{sp = (nx) ^{n • (mx) m}}

Løs for x

Variablen x fortæller dig, hvor mange mol opløst opløsning, som er dens opløselighed.

Prøveberegninger

1. Bariumsulfat har et opløselighedsprodukt (K _{sp) på 1,07 x 10 ^{-10. Hvad er dets opløselighed?}}

Dissociationsækningen for bariumsulfat er BaSO _{4 (s) <=>> Ba ^{2+ + SO 4 2- <}}

K _{sp = [Ba ^{2 +] [SO 4 2 -]}}

En mol opløst stof producerer en masse bariumioner og en mol sulfationer. Lad koncentrationen af ​​bariumsulfat opløse x være: K _{sp = x ^{2, så x = kvadratroden (K sp).}}

Opløselighed = kvadratrod ( 1,07 x 10- ^{10) = 1,03 x 10 -5 M}

1. Ksp af tinhydroxid er 5,45 x 10 ^{-27. Hvad er dets opløselighed?}

Dissociationsækningen er: Sn (OH) _{2 (s) <=>> Sn ^{2+ + 2OH¯}}

K _{sp er [Sn ^{2+] [OH¯] 2}}

Tildeling af molær opløselighed af Sn OH) _{2 variablen x, kan du se, at [Sn ^{2+] = x og [OH¯] = 2x. Med andre ord producerer hver mol opløst to mol OH -ioner for hver mol Sn 2+ ioner. Ligningen for Ksp bliver:}}

K _{sp = 5,45 x 10 ^{-27 = (x) (2x) 2 = 4x 3}}

Løs for x at finde opløseligheden til at være 1,11 x 10¯ ^{9 M.}